Sorthulsstråler kan påvirke stjernedannelsen i galakser ved at sprede og opvarme interstellar gas

En ny undersøgelse udført af en gruppe astrofysikere ledet af Dr. K. Dasyra tyder på, at sorte huls jetfly kan påvirke stjernedannelsen i galakser ved både at sprede og opvarme store mængder gas over store områder. Resultatet er baseret på observationer af den nærliggende galakse IC5063, indsamlet med Atacama Large Millimeter Array (ALMA) fra European Southern Observatory (ESO).

Denne undersøgelse blev udført efter en tidligere opdagelse af flere jet-drevne vinde i IC5063, som er knyttet til det supermassive sorte hul i dets centrum (se Strålen fra et sort hul driver flere vinde i en nærliggende galakse). For omkring 160 millioner år siden, ladede partikler (elektroner/protoner), der strømmede ind mod det sorte hul, blev fanget i magnetiske feltlinjer og slynget ud i form af en stråle med høje hastigheder. Strålen af ​​partikler, også kendt som jet, forplantet gennem galaksen i mere end 3000 lysår. Det gik gennem en gasskive, drev kraftig vind på de punkter, hvor den kolliderede med interstellare skyer. Vindene varede i mere end en halv million år, som angivet af data fra ESO Very Large Telescope.

Forskerne analyserede ALMA-dataene med det formål at afgøre, om gassen i vinden har andre egenskaber end gassen i resten af ​​skyerne. Til dette formål, de målrettede emissionslinjer af CO, stammer fra molekyler i tætte interstellare skyer, hvor dannelsen af ​​nye stjerner ofte finder sted, og hvor gassens temperatur typisk er ~10K.

De viste, at den molekylære gas, der påvirkes af sorthulsstrålen, opvarmes, med temperaturer ofte i området 30K til 100K. Betydningen af ​​dette resultat ligger i de hindringer, det udgør for stjernedannelse - de øgede termiske og turbulente bevægelser af gassen forsinker dens gravitationssammenbrud. Tyngdekraftens kollaps forsinkes yderligere af skyernes spredning, da strålens påvirkning fjerner gas fra tætte skyer og spreder den i svage vinde. Massen af ​​den molekylære gas i vinden er mindst 2 millioner solmasser.

På grund af den energi, der afsættes af strålen, den molekylære gas er mere ophidset i vinden end i resten af ​​skyerne. Dette resultat er opmuntrende for fremtidige undersøgelser på området, da det indikerer, at detektionen af ​​molekylære vinde vil være lettere end tidligere antaget for fjerne galakser, som kun kan observeres i CO-linjer med høj excitation. Følgelig, forskere kan vurdere rollen af ​​vindene drevet af sorte huls jetfly i størrelserne af de observerede galakser over kosmologiske skalaer.

Denne undersøgelse blev offentliggjort i det peer-reviewede tidsskrift Astronomi og astrofysik den 1. november, 2016.